A tudósok szupravezetőt találtak, amelyben az elektronok úgy kezdtek áramlani, mint a víz a csőben
A Boston College kutatócsoportja létrehozott egy új fém szupravezetőt, az NbGe2 -t, amelyben kiderült, hogy az elektronok ugyanúgy "folynak", mint a víz egy vízvezetékben. Kiderült, hogy a vizsgált anyagban az elektronok nehezebbek, mint az elméleti számítások.
A folyamat részletes tanulmányozása kimutatta, hogy ez a hatás más részecskékkel való kölcsönhatás miatt következik be, aminek következtében az elektronok átvitt értelemben "folyni" kezdenek.
Új laboratóriumi munka és annak eredményei
Egy új tudományos tanulmányban a tudósok a korábban megfogalmazott elméleti feltevést akarták tesztelni, amely szerint elektron -fonon folyadéknak kell lennie.
A fononok nem más, mint egy anyag kristályrácsának rezgései. Gyakran előfordul, hogy az elektronokat a fononok szórják szét, ami ezen részecskék szokásos diffúz mozgását adja a fémekben.
De az új elmélet szerint, amikor az elektronok szoros kölcsönhatásba kerülnek a fononokkal, képesek az úgynevezett egyetlen elektron - fonon folyadék képzésére. Ez a "folyadék" folyik a fém kristályrácsán belül, hasonlóan a csővezetékben lévő közönséges vízhez.
A kutatók az elektronok vezetőképességét tanulmányozták egy új, niobiumra és germániumra épülő szupravezetőben - NbGe2. Laboratóriumi vizsgálataik során a mérnökök egyszerre három módszert alkalmaztak:
- Az elektromos ellenállás meghatározása. A mérések kimutatták, hogy az elektronoknak nagyobb az elektrontömege.
- Kombinált fényszórás. A tanulmány ezen változata azt mutatta, hogy a kristályrács rezgésének viselkedésében változás következett be, ami csak egy speciális elektronáram jelenléte miatt vált lehetségessé.
- Röntgendiffrakció. Ez a módszer megmutatta az anyag pontos kristályszerkezetét.
Ezenkívül az úgynevezett kvantum-oszcillációs technikát alkalmazva a kutatók megtanulták az anyagban lévő elektronok tömegét. Ennek eredményeként kiderült, hogy az elektronok tömege minden pályán háromszor nagyobb, mint a várt érték.
A mérnökök mindezt a szokatlan viselkedést azzal magyarázták, hogy az anyag tartalmazza az úgynevezett elektron -fonon kölcsönhatást, ami a részecskék "súlyozásának" hatását eredményezte. Azt is jelezte, hogy az elektronáram megváltoztatta viselkedését a részecskéknél megszokottól hidrodinamikusra.
A tudósokat bátorították az eredmények, és most új anyagok keresését tervezik, amelyekben az elektronok is "folyadékként" nyilvánulnak meg.
Ezenkívül az erők egy részét arra fogják fordítani, hogy megtalálják az "elektronikus víz" szabályozásának lehetőségeit annak érdekében, hogy a jövőben alapvetően új elektronikus eszközöket hozzanak létre az új hatás alapján.
A tudósok megosztották az elvégzett munka eredményeit a Nature Communications folyóirat oldalain.
Ha tetszett az anyag, értékelje, és ne felejtse el feliratkozni a csatornára. Köszönöm a figyelmet!